Тонкостенная металлическая балка Советский патент 1983 года по МПК E04C3/04 

Изобретение относится к строительству, а именно к тонкостенным металлическим балкам, снабженным ребрами жесткости. Известна тонкостенная металлическая балка, включающая пояса и гибкую стенку и ребра жесткости 1. Недостатком этого решения является то, что тонкостенная балка благодаря наличию отсеков, образованных поясами и вертикальными ребрами жесткости, работающих в зонах преимущественного действия сдвига, изгиба, а также совместного действия сдвига и изгиба, не выходит за рамки раооты обычных металлических балок и не вскрывает тем самым преимуществ мембраны. .Наиболее близким техническим решением к изобретению является металлическая балка, включающая пояса, гибкую стенку и парные ребра жесткости, соединяющие пояса, установленные с зазором относительно стенки балки 2. Недостатком известной балки является повышенная металлоемкость конструкции, поскольку недостаточно используются прочностные свойства материала растянутой стенки. Целью изобретения является снижение металлоемкости конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в тонкостенной металлической балке, включающей пояса, гибкую стенку и парные ребра жесткости, соединяющие пояса и установленныё с зазором относительно стенки балки, ребра жесткости выполнены наклонными и соединены-между собой и стенкой при помощи высокопрочных болтов и шайб, размещенных по разные стороны от ребер жесткости в шахматном порядке, причем в центральной части ребра образуют треугольную ячейку, а углы наклона промежуточных ребер возрастают в направлении к середине б,алки. На фиг. 1 изображена тонкостенная металлическая балка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Тонкостенная металлическая балка включает верхний 1 и нижний 2 пояса, элементы их усиления в виде вертикальных дополнительных листов - ламелей 3, стенку 4, выполненную в виде тонкой гибкой пластины - мембраны и закрепленную между ламелями 3, двухсторонние опорные вертИ кальные 5, центральные 6, образующие с нижним поясом треугольную ячейку, и промежуточные 7 восходящие симметрично относительно середины балки ребра жесткости, наклоненные под возрастающими в направлении к середине балки углами к продольной ее оси, прикрепленные концами к верхнему 1 и нижнему 2 поясам и ламелям 3 и сочлененные между собой и стенкой 4 посредством вьюокопрочных болтов 8 и прокладных щайб 9. Тонкостенная металлическая балка работает следующим образом. При передаче тонкостенной металлической балке нагрузки геометрическая ее неизменяемость обеспечивается центральными 6, образующими с нижним поясом 2 треугольную ячейку, и отчасти промежуточными 7 восходящими симметрично относительно середины балки и воспринимающими сжимающие усилия ребрами жесткости, а растягивающие в панелях усилия воспринимаются нисходящими раскосами, форми-руемыми волнами теряющей устойчивость стенки 4, направление и положение которых.определяется постановкой высокопрочных болтов 8 с прокладными шайбами 9, фиксирующими амплитуды волн стенки 4, проходящих сквозь щели между двусторонними ребрами жесткости. Высокопрочные болты, крепящие стенку через прокладные щайбы к ребрам жесткости, ставят по условию обеспечения заданных направления и структуры нисходящих раскосов, образуемых волнами теряющей устойчйвости стенки -.мембраны. В тонкостенной металлической балке стенка работает как перекрестная структура, роль сжатых раскосов в которой выполня,ют двусторонние промежуточные восходящие симметрично относительно середины балки ребра жесткости, а роль растянутых раскосов - нисходящие волны целенаправлено теряющей устойчивость стенки - мембраны, чем достигается более эффективное диф-. ференцированное использование прочностных свойств материала растянутой стенки - мембраны и сжатых подкрепляющих ее ребер жесткости.

Фмг.г

ТОНКОСТЕННАЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ БАЛКА, содержащая пояса, гибкую стенку и парные ребра жесткости, соединяющие пояса и установленные с зазором относительно стенки балки, отличающаяся тем, ч что, с целью снижения металлоемкости, ребра жесткости выполнены наклонными и toединены между собой и стенкой при помощи высокопрочных болтов и шайб, размещенных по разные стороны от ребер жесткости в щахматном порядке, причем в центральной части ребра образуют треугольную ячейку, а углы наклона промежуточных ребер возрастают в направлении к середине балки.